DE19503335A1 - Fahrpedaleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrpedaleinrichtung umfassend

• - ein Pedalelement, das wenigstens einen Drehpunkt auf­ weist, und
• - wenigstens ein Rückholelement, das mit dem Pedalele­ ment verbunden ist.

Bekannt ist es, eine Drosselklappe einer Drosselklappen­ anordnung durch ein Gaspedal mit Hilfe eines Bowdenzuges zu verstellen. Das Gaspedal ist dabei ein- oder mehrtei­ lig ausgebildet und in einer Bodengruppe eines Fahrer­ raumes eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Durch ein Her­ untertreten des Gaspedals wird die Drosselklappe geöff­ net. Ein oder zwei Rückholfedern haben die Aufgabe, das Gaspedal und damit auch die Drosselklappe bis zu einer Leerlaufstellung zurückzuziehen. Auf diese Art und Weise wird ein Zusammenhang zwischen Pedal- und Drosselklappen­ stellung auf der einen Seite sowie einer Motordrehzahl- und Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs auf der ande­ ren Seite hergestellt.

Nachteilig ist, daß durch die Zwischenschaltung eines Bowdenzuges es zu einer ungleichmäßigen Betätigung der Drosselklappe kommen kann. Wird eine elektrische Ver­ stellung der Drosselklappe vorgenommen, kommt hinzu, daß die Stellung des Gaspedals ungenau übertragen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Fahrpedalein­ richtung zu schaffen, die eine Fahrpedalstellung einfach und genau überträgt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst,

• - daß wenigstens ein Bewegungssensorelement mit einer stationären und einer beweglichen Einheit im Gaspedal­ drehpunkt des Pedalelements angeordnet ist,
• - daß die stationäre Einheit im Gaspedaldrehpunkt fest und die bewegliche Einheit durch eine bewegungsbegren­ zende Betätigungseinheit mit dem Pedalelement verbun­ den ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß jede Stellungsänderung des Gaspedals durch den Bewegungssensor genau erfaßt wird und als ein analoges Signal übertragen wird, das eine proportionale Verstellung der Drosselklappe und damit der Motordreh­ zahl bzw. der Geschwindigkeit sichert. Die drehwinkel­ begrenzende Betätigungseinheit sorgt dafür, daß die be­ wegliche Einheit vom Pedalelement beim Überschreiten der Bewegungsgrenzen der beweglichen Einheit "entkoppelt" wird. Damit bleibt die Funktionsfähigkeit und die Genau­ igkeit des Bewegungssensorelements auch bei rauhem Be­ trieb erhalten. Selbst geringste Stellungsänderungen des Pedalelements werden so genauestens und schnellstens erfaßt und zur Wirksamkeit gebracht. Erreicht werden hierdurch bessere Abgaswerte im Leerlaufbereich. Träg­ heiten, die durch ein Klemmen des Bowdenzuges und ande­ rer mechanischer Teile entstehen, werden vermieden. Ver­ mieden wird darüber hinaus die Störanfälligkeit der Fahr­ pedalanordnung, da die mechanischen Glieder auf ein Min­ destmaß reduziert werden. Die mechanischen Glieder be­ schränken sich dabei ausschließlich auf die Gestaltung des Pedalelements.

Die bewegungsbegrenzende Betätigungseinheit kann dabei aus einem Betätigungshebelelement, einem Mitnehmer­ zapfen, einer Federeinheit und wenigstens einem Anschlagbegrenzungselement bestehen, wobei das Betätigungshebelelement an der beweglichen Einheit, das durch die Anschlagbegrenzungselemente hindurchragt, und der Mitnehmerzapfen an dem Pedalelement angeordnet ist und die durch die Federeinheit kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Hierdurch wird bei einer Anordnung des Bewegungssensorelements im Drehpunkt des Pedalelements die Entkopplung des Pedalelements und der beweglichen Einheit des Bewegungssensorelements ermöglicht. Wird z. B. das Gaspedal voll durchgetreten, wird diese Bewegung nicht auf die bewegbare Einheit des Bewegungssensorelements übertragen.

Die Federeinheit dabei aus zwei beabstandeten Feder­ elementen bestehen, die mit dem Betätigungshebelelement verbunden sind. Überschreitet das Pedalelement den Be­ wegungsendpunkt der beweglichen Einheit des Bewegungs­ sensorelements, wird das Betätigungshebelelement an der Anschlagbegrenzungseinheit festgehalten, während eine der beiden Federelemente die weitere Bewegung des Pedal­ elements kompensieren. Die Federeinheit kann außerdem mit Hilfe eines Federelements realisiert werden. Dabei ist das Federelement einseitig mit dem Betätigungshebel­ element verbunden und wenigstens teilweise mit Hilfe einer U-förmigen Klammerungseinrichtung gehalten.

Vorteilhaft ist es, wenn das Bewegungssensorelement ein Drehwinkelsensor oder ein Drehpotentiometerelement ist. Möglich ist es natürlich auch, daß das Bewegungssensor­ element durch die Anbringung eines Drehwinkelsensors und eines Drehpotentiometerelements realisiert wird. In jedem Fall wird dabei aber die Drehbewegung des Pedal­ elements im Drehpunkt genauestens wiedergegeben, in ein entsprechendes Signal umgeformt und entsprechend über­ tragen. Bei der Verwendung eines Drehwinkelsensors und eines Drehpotentiometerelements ist es möglich, die Ge­ nauigkeit der Pedalauslenkung sicher festzustellen. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle eines Bewegungssensors, der die Drehbewegung direkt umformt, einen Linearsensor zu verwenden. Hierzu ist eine ent­ sprechende Anpassung des Pedalelements notwendig.

Um die stationäre und die bewegbare Einheit des Dreh­ winkelsensors bzw. des Drehpotentiometerelements vor äußeren Einflüssen zu schützen, sind diese wenigstens teilweise von einem Gehäuseelement umgeben.

Vorteilhaft ist es,

• - daß die stationäre Einheit des Drehwinkelsensors aus einem Basiselement besteht, an dem ein Stegelement und in dem ein Basisplattenelement angeordnet ist, an dem mit Verspannungsstiftelementen Statorteilelemente unter Belassung einer Abstandsausnehmung, in die ein Hallelement hineinragt, angeordnet sind,
• - daß die bewegbare Einheit des Drehwinkelsensors aus einem Magnetelement, das von einer Magnethalterungsein­ heit gehalten ist und das unter Belassung eines Luft­ spaltes gegenüber dem Statorelement verstellt werden kann, besteht und
• - daß ein Magnethalterungselement, das das Magnetelement hält, und eine Lagereinheit, die das Magnethalterungs­ element hält und die mit dem Betätigungshebelelement verbunden ist, die Magnethalterungseinheit bilden.

Durch den Einsatz dieses Hall-Sensors wird so die Mög­ lichkeit gegeben, den Drehwinkel des Pedalelements genauestens zu erfassen. Durch die Unterteilung des Statorelements in Statorteilelemente unter Belassung einer Abstandsausnehmung und zusätzlicher Anschrägung der Ecken der Statorteilelemente wird der magnetische Fluß beim Verdrehen des ringförmigen Magnetelements so gelenkt, daß jede Stellung genau erfaßt und ein genauer Meßwert ermittelt und übertragen wird. Die Statorteil­ elemente können aus Blechpaketen bestehen und/oder ein­ stückig ausgebildet sein. Das ringförmige Magnetelement weist an einer senkrecht stehenden Achse eine N-S-Rich­ tung und an der gegenüberliegenden Stelle eine S-N-Rich­ tung auf. Hierdurch kommt es vor allem im Inneren des Ringes zu einem geraden Verlauf des Magnetflusses.

Vorteilhaft ist es, wenn die Lagereinheit ein Gleitlager­ betätigungselement ausgebildet ist, das in und auf dem Stegelement verstellbar liegt. Dadurch, daß das Gleitla­ gerbetätigungselement teilweise in das Stegelement hin­ einragt, wird ein Drehpunkt definiert. Die auf dem Steg­ element aufliegenden Teile des Gleitlagerbetätigungsele­ ments sorgen dafür, daß eine definierte Beabstandung der bewegbaren gegenüber der stationären Einheit gegeben ist.

Vorteilhaft ist es, wenn die Lagereinheit eine Lager­ buchse ist, die um einen Lagerzapfen, der in einem Zen­ trierzapfen gehalten ist, drehbar angeordnet ist. Hier­ durch wird eine freie und komfortable Lagerung erreicht. Dadurch, daß um den Lagerzapfen eine Lagerbuchse sich dreht, werden sämtliche Bewegungen der rotierenden Ein­ heit mit ihren Elementen sofort gegenüber der stationä­ ren Einheit mit ihren Elementen ausgelenkt. Das führt zu einer Erhöhung der Meßgenauigkeit des Sensors.

Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit bestehen das Basisplat­ tenelement, das Basiselement und das Stegelement aus einem nichtmagnetisierbaren Material. Das Basisplatten­ element kann dabei aus Aluminium hergestellt sein. Selbstverständlich sind auch andere nichtmagnetisierbare Metalle einsetzbar. Es kann auch als Leiterplatte ausgebildet sein. Das Basiselement und das Stegelement sind aus einem nichtleitenden Kunststoff geformt. Durch die Verwendung dieses formbaren Materials ist eine leichte Einformbarkeit des bereits mit den Statorteilelementen versehenen Basisplattenelements möglich. Erleichtert wird darüber hinaus die Justierbarkeit der einzelnen Teile der stationären Einrichtung.

Das Gleitlagerbefestigungselement und das Gefäßelement können hingegen aus einem leitenden Kunststoff oder Metall geformt sein. Als leitender Kunststoff ist dabei ein elektrisch leitfähiges Langfasergranulat mit einem Stahlfaseranteil von 1-10 Gew.-% einsetzbar. Das Langfasergranulat kann dabei bis zu 60 Gew.-% Faserlängen aufweisen, die der Schnittlänge der extrudierten Stränge entsprechen. Hierbei können z. B. Längen von 10 mm eingehalten werden. Durch die Formung dieser beiden Elemente aus dem speziellen leitenden Kunststoff wird eine hohe Abschirmung des Dreh­ winkelsensors bzw. des Drehpotentiometerelements insbe­ sondere gegenüber elektromagnetischen Fällen erreicht, so daß hier eine elektromagnetische Verträglichkeit EMV gesichert ist.

Um insbesondere den elektrisch aktiven Teil sowohl des Drehwinkelsensors als auch des Drehpotentiometerelements von äußeren Einflüssen, wie insbesondere Staub und der­ gleichen freizuhalten, ist das Betätigungshebelelement wenigstens einseitig mit einer Folienabdeckung umgeben. Diese Folienabdeckung kann auch auf der gegenüberliegen­ den Seite angebracht werden, um so die Verbindung zwi­ schen Mitnehmerzapfen und den Federelementen zu schüt­ zen.

Zur Einstellung definierter Bewegungsabläufe kann das Pedalelement über dem Drehpunkt geschlitzt und mit einem Ringfederelement umgeben sein. Hierdurch wird das be­ kannte Bewegungs-Histerese-Bewegungsverhalten des Pedal­ elements erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine Fahrpedaleinrichtung in einer schematischen Seitenansicht mit einem Bewegungssensorelement,

Fig. 1b eine Fahrpedaleinrichtung gemäß Fig. 1a in einer schematischen Vorderansicht,

Fig. 2a eine weitere Ausführungsform einer Fahrpedalein­ richtung mit einer Bewegungssensoreinrichtung in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 2b eine Fahrpedaleinrichtung gemäß Fig. 2a in einer schematischen Vorderansicht,

Fig. 3a einen Drehwinkelsensor als Bewegungssensorele­ ment mit einer Betätigungseinheit einer Fahrpe­ daleinrichtung gemäß den Fig. 1a, 1b, 2a und 2b in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 3b eine weitere Ausführungsform einer Betätigungs­ einrichtung gemäß Fig. 3a,

Fig. 4a einen Drehwinkelsensor gemäß Fig. 3a in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Linie IVA-IVA,

Fig. 4b eine modifizierte Ausführungsform eines Dreh­ winkelsensors gemäß Fig. 4a in einer schemati­ schen Schnittdarstellung,

Fig. 5a ein Drehpotentiometerelement als Bewegungssensor­ element einer Fahrpedaleinrichtung gemäß den Fig. 1a, 1b, 2a und 2b in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 5b einen Schnitt entlang der Linie VB-VB eines Drehpotentiometerelements gemäß Fig. 5a mit einem Teilschnitt einer Fahrpedalanordnung in einer schematischen Draufsicht und

Fig. 6 eine Drosselklappeneinheit mit einem Verstell­ motor in einer geschnittenen schematischen Dar­ stellung.

Eine Fahrpedaleinrichtung gemäß den Fig. 1a und 1b be­ steht aus

• - einem Pedalelement 3,
• - einem Drehwinkelsensor 2 und
• - einer Grundplatte 4.

Das Pedalelement 3 setzt sich aus einem Fahrpedalelement 7 und einem Pedalhebelelement 9 zusammen, die in einem Fahrpedaldrehpunkt 8 miteinander drehbar verbunden sind. An das Fahrpedalelement 7 schließt sich einseitig ein Gliederkoppelelement 7′ an, das mit der Grundplatte 4 verbunden ist. Das Pedalhebelelement 9 ist mit einem Lagerzapfen 1′ mit der Grundplatte 4 verbunden. Der La­ gerzapfen 1′ stellt zugleich den Gaspedaldrehpunkt 1 dar.

In den Fig. 2a und 2b ist eine weitere Ausführungsform einer Pedaleinrichtung gezeigt, bei der ein Pedalelement 13 aus einem Pedalhebelelement 19 mit einem daran befe­ stigten Fahrpedalelement 17 besteht. Das Pedalhebelele­ ment 19 ist mit Hilfe eines Lagerzapfens 11′ fest im Bereich der Bodengruppe des Fahrzeugs befestigt. Auch hier bildet der Lagerzapfen 11′ zugleich den Gaspedal­ drehpunkt 11.

Im Gaspedaldrehpunkt 1 bzw. 11 ist ein Bewegungssensor­ element 2 bzw. 12 angeordnet. Das Bewegungssensorelement 2 bzw. 12 kann dabei als Drehwinkelsensor 201 oder als Drehpotentiometerelement 204 ausgebildet sein. Selbst­ verständlich ist es auch möglich, daß sowohl ein Dreh­ winkelsensor 201 als auch ein Drehpotentiometerelement 204 im Gaspedaldrehpunkt 1 bzw. 11 angeordnet sind.

Der Drehwinkelsensor 201 ist mit Hilfe einer bewegungsbegrenzenden Betätigungseinheit 20 gegenüber dem Pedalhebelelement 9 bzw. 19 "entkoppelt" (vgl. Fig. 3a und 3b).

Der Drehwinkelsensor 201 setzt sich aus einer stationä­ ren Einheit 219 und einer rotierenden Einheit 220 zusam­ men. An der rotierenden Einheit 220 ist ein Betätigungs­ hebelelement 21 befestigt. Es ist durch Anschlag­ begrenzungselemente 30 und 31 begrenzt und weist an der gegenüberliegenden Seite, wie Fig. 3a zeigt, einen Mitnehmerkopf 22 auf. In den Mitnehmerkopf 22 ragt ein Mitnehmerzapfen 23, der in zwei sich gegenüberliegenden Federelementen 24.1 und 24.2 endet. Der Mitnehmerzapfen 23 selbst ist am Pedalhebelelement 9 bzw. 19 befestigt (vgl. Fig. 1b bzw. 2b). Der Mitnehmerzapfen 23 ist durch eine Betätigungsausnehmung 26 hindurchgeführt, die die Kreisbewegung des Mitnehmerzapfens 23 im wesentlichen nachbeschreibt. Der durch den Mitnehmerkopf 22 ragende Teil des Mitnehmerzapfens 23 ist mit einem Mitnehmerzapfenschlitz 25 versehen, so daß sich die Federelemente 24.1 und 24.2 ausbilden. Je nach der Breite des Mitnehmerzapfenschlitzes 25 kann die Auslenkung des Mitnehmerzapfens 23 bzw. die Federwirkung der Federelemente 24.1 und 24.2 verändert werden.

In Fig. 3b ist eine alternative Ausbildungsmöglichkeit einer Federeinrichtung dargestellt. Hierbei weist der Mitnehmerkopf 24 zwei Federelemente 24.1′ und 24.2′ auf. In die beiden Federelemente 24.1′ und 24.2′ greift der Mitnehmerzapfen 23 ein. Hierbei wird der Endausschlag des Mitnehmerzapfens 23 bzw. die Federwirkung durch die Länge und/oder die Stärke der Federelemente 24.1′ und 24.2′ bestimmt.

Der Bewegungssensor gemäß Fig. 4a setzt sich, wie be­ reits erwähnt, aus der stationären Einheit 219 und der bewegbaren, d. h. einer rotierenden Einheit 220 zusammen.

Die stationäre Einheit 219 besteht aus einem Statorele­ ment 221, das aus Statorteilelementen aufgebaut ist. Zwischen sich lassen die Statorteilelemente eine Ab­ standsausnehmung frei. Das Statorelement 221 ist an einem Basisplattenelement 210 mit Hilfe von Verspannungs­ stiftelementen 231.1 bzw. 231.2 gehalten. Das Basis­ plattenelement besteht vorzugsweise aus einem geformten Aluminiumblech. Das Basisplattenelement 210 ist in ein Basiselement 223′ eingezogen. Das Basiselement 223′ setzt sich in ein Stegelement 223′′ fort. Beide sind ein­ stückig aus einem nichtleitenden Kunststoff geformt. Gegenüber der Abstandsausnehmung ist in das Basisplat­ tenelement 210 eine Zentralausnehmung eingebracht, in die ein Hallelement 222 hineinragt. Die Statorteilele­ mente des Statorelements 221 sind apfelsinenscheibenför­ mig ausgebildet. Die zur Abstandsausnehmung zeigenden Ecken der apfelsinenscheibenförmig ausgebildeten Stator­ teilelemente sind um 45° abgeschrägt. Die aus einzelnen Blechpaketen bestehenden und einstückig ausgebildeten Statorteilelemente werden jeweils durch Verspannungs­ stiftelemente 233.1 bzw. 233.2 am runden Basiselement 210 gehalten.

Die rotierende Einheit 220 besteht aus einem ringförmig ausgebildeten Magnetelement 224. Das Magnetelement 224 wird von einem Magnethalterungselement 226 gehalten. Das Magnethalterungselement 226 ist in einer Lagerbuchse 230 angeordnet. Die Lagerbuchse 230 ist drehbar um einen Lagerzapfen 231 angeordnet, der in einem Zentrierzapfen 232 positioniert ist. Durch diese besondere Form der Lagerung der rotierenden Einheit 220 wird eine einfache und komfortable Bewegungsfreiheit der rotierenden Ein­ heit 220 und damit eine hohe Meßgenauigkeit gewährlei­ stet.

In Fig. 4b ist eine weitere Ausführungsform eines Dreh­ winkelsensors 201 dargestellt. Die stationäre Einheit 219 und die rotierende Einheit 220 sind im wesentlichen so aufgebaut, wie bereits unter Fig. 4a beschrieben. Das ringförmige Magnetelement 224 wird von einem topfförmig ausgebildeten Magnethalterungselement 226 gehalten. Über dieses stülpt sich gleichfalls ein topfförmig ausgebil­ detes Gleitlagerbetätigungselement 227. Das Gleitlager­ betätigungselement ragt dabei teilweise in das rund aus­ gebildete Stegelement 223′′ hinein und liegt mit dem übri­ gen Teil auf ihm. Die ebenfalls rund ausgebildete stationäre und rotierende Einheit 219 bzw. 220 sind wie auch bei dem Drehwinkelsensor gemäß Fig. 4a wenigstens teilweise von einem Gehäuseelement 223 umgeben. Bei dem Drehwinkelsensor gemäß Fig. 4b ist das Gehäuseelement so ausgebildet, daß es teilweise das Gleitlagerbetätigungselement zur besseren Halterung und Führung an den oberen Ecken überragt. Aus dem Gehäuse ragen Steckkontakte 234.

Ein als Drehpotentiometerelement 204 ausgebildetes Bewe­ gungssensorelement ist in den Fig. 5a und 5b darge­ stellt. In einem Gehäuseelement 223′ ist das bereits beschriebene Betätigungshebelelement 21 befestigt. Seine Bewegung wird durch Anschlagbegrenzungselemente 30′ und 31′ begrenzt. An seinem Ende trägt es ein Federelement 24′′, das um den herausragenden Mitnehmerzapfen 23 geführt ist und damit einseitig an ihm anliegt. Der Mitnehmerzapfen 23 bewegt sich in einer Betätigungs­ ausnehmung 26′, die in den Boden des Gehäuseelements 223′ eingebracht ist. Auf dem Boden des Gehäuseelements 223′ sind auf einer Platte aus einem isolierenden Material, z. B. Kunststoff, Widerstandsbahnen 241.1, 241.4 aufgebracht. Der Boden des Gehäuseelements 223′ ist mit Seitenwandelementen 242, 243 versehen, die wenigstens teilweise als Anschlagbegrenzungselemente 30′, 31′ wirken. An einer der Außenseiten des Betätigungshebelelements 21, die zu den Widerstands­ bahnen 241.1, . . . 241.4 zeigt, sind Schleiferelemente 240.1, . . . 240.4 angebracht. Das Betätigungshebelelement 21 ist über eine Durchgangsausnehmung 27 mit dem Pedalhebelelement 9 bzw. 19 verbunden.

Ebenso wie die Platte bestehen das Gehäuseelement 223, das Basiselement 223′ mit dem angeformten Stegelement 223′′ und das Magnethalterungselement 226 aus einem nicht­ leitenden Kunststoff.

Das Gehäuseelement 223 bzw. 223′ besteht aus einem lei­ tenden Kunststoff. Ebenso kann das Gleitlagerbetätigungs­ element 227 aus einem leitenden Kunststoff hergestellt sein. Vorzugsweise besteht es aber aus Metall. Als leitender Kunststoff kommt ein elektrisch leitfähiges Langfasergranulat mit 1-10 Vol.-% Edelstahlfilamenten zum Einsatz. Wesentlich ist, daß die Langfasergranulate Fasergehalte bis zu 60 Gew.-% und Faserlängen entsprechend der Schnittlänge der extrudierten Stränge, z. B. von 10 mm aufweisen. Hierdurch erreicht die Gehäuseeinheit 223 bzw. 223′ bzw. das Gleitlagerbe­ tätigungselement eine hohe Steifigkeit und eine sehr hohe Zähigkeit. So beträgt die Zugfestigkeit bis zu 79,35 N/mm² bei einem Zug-E-Modul von bis zu 4830 N/mm². Wesentlich sind darüber hinaus die abschirmenden Eigen­ schaften, die einen Durchgangswiderstand bis zu 10 Ohm/cm, eine Abschirmung bei 1 GHz bis zu 70 dB und eine elektrostatische Ladung von 0,03 s erreichen. Elektrisch leitfähige bzw. aktive Teile, wie z. B. die Steckkontakt­ elemente 234, werden mit einem elektrisch nicht leiten­ den Kunststoff umgeben, damit sie gegenüber dem elek­ trisch leitenden Kunststoff elektrisch isoliert sind. Ebenso sind Anschlußöffnungen in dem aus elektrisch lei­ tenden Kunststoff hergestellten Teilen ausgebildet. Er­ reicht wird durch diese Maßnahme, daß die meßempfindli­ chen Teile des Drehwinkelsensors 201 bzw. des Drehpoten­ tiometerelements 204 gegen Einflüsse im Fahrzeugraum und dergleichen sowie vor Staub, Temperaturschwankungen und elektromagnetischen Strahlungen geschützt sind.

Die Fahrpedalvorrichtungen gemäß den Fig. 1a und 1b sowie 2a und 2b müssen laut Gesetzesvorschrift mit zwei unabhängig voneinander wirkenden Rückholelementen ver­ sehen werden. Die Kraft-Weg-Funktion des Pedalhebelele­ ments 9 bzw. 19 muß vorzugsweise in Abhängigkeit zu den Rückstellelementen 5, 6 bzw. 15, 16 stehen.

Die Rückstellelemente 15 und 16 sind als zweiseitig ein­ gebundene sogenannte Schraubenfedern ausgebildet. Das Pedalhebelelement 19 ist gegenüber dem Gaspedaldrehpunkt 11 (vgl. Fig. 2a und 2b) mit einem Schlitz versehen. Über diesen Schlitz ist ein Federringelement gestülpt. Hierdurch wird eine sogenannte Bewegungshisterese des Pedalhebelelements 19 erreicht. Wird die Bewegung in ein x-Y-Koordinatensystem eingetragen, realisiert die Hin-Be­ wegung die obere nach oben gewölbte Kurve der Histerese und die Rückbewegung die nach unten gebogene Kurve der Histerese-Schleife.

Die Signalwerte, die von dem Drehwinkelsensor 201 bzw. Drehpotentiometerelement 204 erzeugt werden, werden über eine Signalleitung 1′′ bzw. 11′′ auf eine Steuereinheit 330, wie Fig. 6 zeigt, übertragen. In der Steuereinheit 330 wird der Signalwert entsprechend be- und verarbeitet und über eine Steuerleitung 331 auf eine Stellmotorein­ heit 324 einer Drosselklappeneinheit 320 übertragen. Je nach der Größe des durch das Pedalelement 3 bzw. 13 aus­ gelösten Signals wird durch die Steuereinheit 330 die Stellmotoreinheit 324 angesteuert. Die Stellmotoreinheit 324 befindet sich in der Drosselklappeneinheit 320 und ist an einer Drosselklappenwelle 322 angeflanscht. Mit der Drosselklappenwelle 322 ist eine Drosselklappe 321 verbunden. Jede Stellung des Pedalelements 3 bzw. 13 entspricht damit einer äquivalenten Stellung der Drossel­ klappe 321. Der Drehwinkelsensor 201 bzw. das Drehpoten­ tiometerelement sorgen dafür, daß jede noch so geringe Veränderung direkt und unverfälscht als Drosselklappen­ stellung übertragen wird. Insbesondere durch die Anord­ nung des Drehwinkelsensors 201 und des Drehpotentiometer­ elements 204 im Gaspedaldrehpunkt 1 bzw. 11 wird eine Verstellung der Drosselklappe 321 so erreicht, als wäre das Pedalelement 3 bzw. 13 "direkt" an der Drosselklap­ penwelle 321 befestigt.

Wird das Pedalhebelelement 9 bzw. 19 des Pedalelements 3 bzw. 13 von einem Fahrer bis zur untersten Anschlagmög­ lichkeit betätigt, lenkt der Mitnehmerzapfen 23 voll aus und schlägt an eines der Enden des Mitnehmerzapfen­ schlitzes 25 bzw. 25′. Dabei wird z. B. das Federelement 24.1, 24.1′ bzw. 24′′ gestrichen mit einer Druckspannung beaufschlagt und lenkt so weit aus, wie es der jeweilige Federweg zuläßt. Durch diese Begrenzung nimmt das Feder­ element 24.1, 24.1′ bzw. 24′′ den gesamten überschüssigen Weg des Pedalhebelelements 9 bzw. 19 auf. Der rotierende Teil 220 bzw. 220′ des Drehwinkelsensors 201 bzw. 204 wird aber nur so weit betätigt, wie es möglich ist. Hier­ durch wird verhindert, daß der rotierende Teil "über­ dreht" bzw. die sehr empfindlichen Schleiferelemente 240.1, . . . 240.4 über die Widerstandsbahnen 241.1, 241.4 hinaus geführt werden und damit letztendlich eine Funktionsunfähigkeit bzw. Zerstörung der rotierenden Ein­ heit 220 bzw. 220′ verhindert.

In Fig. 3a ist mit A eine alternative Unterbringung des Drehwinkelsensors 201 bzw. des Betätigungshebelelements 21 in einem Gehäuse angegeben, falls es notwendig ist, einen Drehwinkelsensor 201 und ein Betätigungshebelele­ ment 21 zur Erzeugung eines Kick-Down-Signals aufzuneh­ men.

Um die elektrisch aktiven Teile des Drehwinkelsensors 201 bzw. des Drehpotentialelements 204 gegen äußere Einflüsse zu schützen, ist über dem Schlitz in dem Ge­ häuse 223 bzw. 223′ am Betätigungshebelelement 221 eine Folienabdeckung 28 aufgebracht. Desgleichen ist es mög­ lich, mit Hilfe einer Folienabdeckung 29 die auf der Gegenseite des Betätigungshebelelements 24 bestehende Verbindung zwischen den Federelementen und den Mitnehmer­ zapfen 23 gegen äußere Einflüsse zu schützen.

Bezugszeichenliste

1, 11 Gaspedaldrehpunkt
1′, 11′ Lagerzapfen
1′′, 11′′ Signalleitung
2, 12 Bewegungssensorelement
3, 13 Pedalelement
4 Bodenplatte
5, 15 Rückstellelement
6, 16 Rückstellelement
7, 17 Fahrpedalelement
71 Gliederkoppelelement
9, 19 Pedalhebelelement
10 Zentrierzapfen
20 Betätigungseinheit
21 Betätigungshebelelement
22 Mitnehmerkopf
23 Mitnehmerzapfen
24.1 Federelement
24.2 Federelement
24.1′ Federelement
24.2′ Federelement
24′′ Federelement
25 Mitnehmerzapfenschlitz
26, 26′, 26′′ Betätigungsausnehmung
27 Durchgangsausnehmung
28, 29 Folienabdeckung
30, 31, 30′, 31′ Anschlagbegrenzungselement
201 Drehwinkelsensor
204 Drehpotentiometerelement
210 Basisplattenelement
219, 219′ stationäre Einheit
220, 220′ rotierende Einheit
221 Statorelement
222 Hallelement
223 Gefäßelement
223′ Basiselement
223′′ Stegelement
224 Magnetelement
225 Luftspalt
226 Magnethalterungselement
227 Gleitlagerbetätigungselement
230 Lagerbuchse
231 Lagerzapfen
232 Zentrierzapfen
233.1, 233.2 Verspannstiftelement
234 Steckkontakt
240.1, . . .
240.4 Schleiferelement
241.1 . . .
241.4 Widerstandsbahn
242 Seitenwandelement
243 Seitenwandelement
320 Drosselklappeneinheit
321 Drosselklappe
322 Drosselklappenwelle
324 Stellmotoreinheit
330 Steuereinheit
331 Steuerleitung.

Claims (18)

1. Fahrpedaleinrichtung umfassend

• - ein Pedalelement (3; 13), das wenigstens einen Drehpunkt (1; 11) aufweist, und
• - wenigstens ein Rückholelement (5, 6; 15, 16), das mit dem Pedalelement (3; 13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
• - daß wenigstens ein Bewegungssensorelement (2; 12) mit einer stationären und einer beweglichen Ein­ heit (219, 220; 219′, 220′) im Gaspedaldrehpunkt (1; 11) des Pedalelements (3; 13) angeordnet ist,
• - daß die stationäre Einheit (219; 219′) im Gaspedal­ drehpunkt (1; 11) fest und die bewegliche Einheit (220; 220′) durch eine bewegungsbegrenzende Betäti­ gungseinheit (20) mit dem Pedalelement (3; 13) ver­ bunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegungsbegrenzende Betätigungseinheit (20) aus einem Betätigungshebelelement (21), einem Mit­ nehmerzapfen (23), einer Federeinheit (24.1, 24.2; 24.1′, 24.2′; 24′′) und wenigstens einem Anschlag­ begrenzungselement (30, 31; 30′, 31′) besteht, wobei das Betätigungshebelelement (21) an der beweg­ lichen Einheit (220; 220′), das durch die Anschlagbegrenzungselemente (30, 31; 30′, 31′) hindurchragt, und der Mitnehmerzapfen (23) an dem Pedalelement (3; 13) angeordnet ist und die durch die Federeinheit (24.1, 24.2; 24.1′, 24.2′; 24′′) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federeinheit zwei beabstandete Federelemente (24.1, 24.2; 24.1′, 24.2′) sind, die mit dem Betätigungshebelelement (21) verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federeinheit aus einem Federele­ ment (24′′) besteht, das einseitig mit dem Betäti­ gungshebelelement (21) verbunden ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bewegungssensorelement (2; 12) ein Drehwinkelsensor (201) oder ein Dreh­ potentiometerelement (204) ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die stationäre und die bewegbare Einheit (219, 220; 219′, 220′) des Dreh­ winkelsensors (201) bzw. des Drehpotentiometerele­ ments (204) wenigstens teilweise von einem Gehäuse­ element (223; 223′) umgeben ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet,

• - daß die stationäre Einheit (219) des Drehwinkelsen­ sors (201) aus einem Basiselement (223′) besteht, an dem ein Stegelement (223′′) und in dem ein Basis­ plattenelement (210) angeordnet ist, an dem mit Verspannungsstiftelementen (233.1, 233.2) Stator­ teilelemente unter Belassung einer Abstands­ ausnehmung, in die ein Hallelement (222) hin­ einragt, angeordnet sind,
• - daß die bewegbare Einheit (220) des Drehwinkelsen­ sors (201) aus einem Magnetelement (224), das von einer Magnethalterungseinheit (226, 227; 230, 231, 232) gehalten ist und das unter Belassung eines Luftspaltes (225) gegenüber dem Statorelement (221) verstellt werden kann, besteht und
• - daß ein Magnethalterungselement (226), das das Magnetelement (224) hält, und eine Lagereinheit (227; 230, 231, 232), die das Magnethalterungsele­ ment (226) hält und die mit dem Betätigungshebel­ element (21) verbunden ist, die Magnethalterungs­ einheit bilden.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit ein Gleit­ lagerbetätigungselement (227) ist, das in und auf dem Stegelement (223′′) verstellbar liegt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit eine Lagerbuchse (230) ist, die um einen Lagerzapfen (231), der in einem Zentrierzapfen (232) gehalten ist, drehbar angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die stationäre Einheit (219′) des Drehpotentiometerelements (204) auf einer Platte aufgebrachte Widerstandsbahnen (241.1, . . . , 241.4) und die bewegbare Einheit (220′) an dem Be­ tätigungshebelelement (21) angebrachte Schleiferele­ mente (240.1, . . . , 240.4) sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisplattenelement (210), das Basiselement (223′) und das Stegelement (223′′) aus einem nichtmagnetisierbaren Material bestehen.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Basisplattenelement (210) aus Aluminium hergestellt ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Basiselement (223′) und das Stegelement (223′′) aus nichtleitendem Kunststoff geformt sind.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerbetäti­ gungselement (227) und/oder das Gefäßelement (223; 223′) aus einem leitenden Kunststoff und/oder Metall geformt sind.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Kunststoff aus einem elektrisch leitfähigen Langfasergranulat mit einem Stahlfaseranteil von 1-10 Gew.-% herge­ stellt ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Langfasergranulat bis zu 60 Gew.-% Faserlängen entsprechend der Schnittlänge der extrudierten Stränge aufweist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedalelement (13) über den Drehpunkt (11) geschlitzt und mit einem Ringfederelement umgeben ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungshebel­ element (21) wenigstens einseitig mit einer Folien­ abdeckung (28, 29) umgeben ist.